std::ranges::sort_heap

在标头 `<algorithm>` 定义

调用签名
template< std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > requires std::sortable<I, Comp, Proj> constexpr I sort_heap( I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {} );	(1)	(C++20 起)
template< ranges::random_access_range R, class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity > requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj> constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R> sort_heap( R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {} );	(2)	(C++20 起)

转换最大堆 [first, last) 为按升序排序的范围。产生的范围不再拥有堆属性。

1) 用给定的二元比较函数 comp 与投影对象 proj 比较元素。

2) 同 (1) ，但以 r 为范围，如同以 ranges::begin(r) 为 first 并以 ranges::end(r) 为 last 。

此页面上描述的仿函数实体是 niebloid，即：

调用它们中的任何一个时不能显式指定模板实参。
它们都不对实参依赖查找可见。
在通过函数调用运算符左侧的名字进行无限定查找，找到它们之一时，禁止实参依赖查找。

实际上，它们能以函数对象，或者某些特殊编译器扩展实现。

参数

first, last	-	要排序的元素范围
r	-	要排序的元素范围
pred	-	应用到投影后元素的谓词
proj	-	应用到元素的投影

返回值

等于 last 的迭代器。

复杂度

给定 N = ranges::distance(first, last) ，至多比较 $\scriptsize 2N\log{(N)}$ $2Nlog(N)$ 次，投影 $\scriptsize 4N\log{(N)}$ $4Nlog(N)$ 次。

注解

最大堆是按照比较器 comp 与投影 proj 排列的元素范围 [f, l) ，拥有下列属性：

令 N == l - f ，对于所有 0 < i < N ， p == f[(i - 1) / 2] 和 q == f[i] ，表达式 std::invoke(comp, std::invoke(proj, p), std::invoke(proj, q)) 求值为 false 。
能用 ranges::push_heap() 在 $𝓞(log N)$ 时间内添加新元素。
能用 ranges::pop_heap() 在 $𝓞(log N)$ 时间内移除首元素。

可能的实现

struct sort_heap_fn {
    template< std::random_access_iterator I, std::sentinel_for<I> S,
              class Comp = ranges::less, class Proj = std::identity >
    requires std::sortable<I, Comp, Proj>
    constexpr I
    operator()( I first, S last, Comp comp = {}, Proj proj = {} ) const {
        auto ret {ranges::next(first, last)};
        for (; first != last; --last) {
            ranges::pop_heap(first, last, comp, proj);
        }
        return ret;
    }
 
    template< ranges::random_access_range R, class Comp = ranges::less,
              class Proj = std::identity >
    requires std::sortable<ranges::iterator_t<R>, Comp, Proj>
    constexpr ranges::borrowed_iterator_t<R>
    operator()( R&& r, Comp comp = {}, Proj proj = {} ) const {
        return (*this)(ranges::begin(r), ranges::end(r), std::move(comp), std::move(proj));
    }
};
 
inline constexpr sort_heap_fn sort_heap{};

示例

运行此代码

#include <algorithm>
#include <array>
#include <iostream>
 
void print(auto const& rem, auto const& v)
{
    std::cout << rem;
    for (const auto i : v)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';
}
 
int main()
{
    std::array v {3, 1, 4, 1, 5, 9};
    print("original array:  ", v);
 
    std::ranges::make_heap(v);
    print("after make_heap: ", v);
 
    std::ranges::sort_heap(v);
    print("after sort_heap: ", v);
}

输出：

original array:  3 1 4 1 5 9
after make_heap: 9 5 4 1 1 3
after sort_heap: 1 1 3 4 5 9

参阅

ranges::is_heap (C++20)	检查给定范围是否为最大堆 (niebloid)
ranges::is_heap_until (C++20)	寻找能成为最大堆的最大子范围 (niebloid)
ranges::make_heap (C++20)	从一个元素范围创建出一个最大堆 (niebloid)
ranges::pop_heap (C++20)	从最大堆中移除最大元素 (niebloid)
ranges::push_heap (C++20)	将一个元素加入到一个最大堆 (niebloid)
sort_heap	将一个最大堆变成一个按升序排序的元素范围 (函数模板)

编译器支持
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返回值

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